江苏省南京师范大学附属中学2024届高三下学期三模考试化学试题

这是一份江苏省南京师范大学附属中学2024届高三下学期三模考试化学试题，共20页。试卷主要包含了下列实验装置正确的是，硫及其化合物有着广泛的作用等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2．选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效．保持卡面清洁，不折叠、不破损。
可能用到的相对原子质量： H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Cl-35.5 K-39 V-51 Fe-56 Ti -48 C -59
一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1．下列化合物中，阴离子和阳离子的半径之比最大的是
A．CsIB．NaFC．LiID．KCl
2．下列表示方法正确的是
A．O2-的结构示意图：B．NH3的电子式：
C．硫离子的电子式：D．N2的电子式：
3．碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料，具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入，其广阔的应用前景也不断地展现出来。下列关于纳米管说法错误的是
A．具有导电、熔点高等特点
B．纳米管是一种新型有机纳米材料
C．纳米管可以由石墨烯在特定条件下卷曲而成
D．纳米管孔径较大，可以掺杂各种金属原子，体现特殊的催化活性
4．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列反应的离子方程式书写错误的是
A．漂白粉溶液吸收后产生白色沉淀：
B．氯气通入氢氧化钠溶液制“84”消毒液：
C．过氧化钠溶于水制氧气：
D．用氯化铁溶液蚀刻覆铜板：
5．B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似，也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是
A．其熔点主要取决于所含化学键的键能
B．形成大π键的电子全部由N提供
C．分子中B和N的杂化方式相同
D．分子中所有原子共平面
6．下列实验装置（部分夹持装置略）正确的是
A．钠的燃烧B．制备并测量体积
C．检验是否沉淀完全D．溶液的转移
7．儿茶素是从茶叶等天然植物中提取出来的一种活性物质，具有抗炎症、抗菌、抗病毒及抗氧化等效用，关于该化合物，下列说法错误的是
A．分子式为 C15H14O6
B．可发生取代反应
C．该物质可与FeCl3溶液发生显色反应，能使高锰酸钾溶液褪色
D．属于酯类物质
8．硫及其化合物有着广泛的作用。硫元素具有多种化合价，在一定条件下能发生相互转化。不同温度下硫单质的状态和分子结构不同，环状分子的结构为。合理应用和处理含硫的化合物，在生产生活中有重要意义。利用甲烷可以除去，反应为。下列说法正确的是
A．分子中硫原子采用杂化
B．上述反应的
C．上述反应的化学平衡常数
D．及时分离出，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动
9．草酸是二元中强酸，草酸氢钠溶液显酸性。常温下，向10 mL 0.01 ml／L NaHC2O4溶液中滴加0.01 ml／L NaOH溶液，随着NaOH溶液体积的增加，溶液中离子浓度关系正确的是
A．V（NaOH）= 0时，c（W）=1 × 10－2 ml／L
B．V（NaOH）< 10 mL时，不可能存在c（Na＋）=2 c（C2O）+ c（HC2O）
C．V（NaOH）= 10 mL时，c（W）= 1 × 10－7ml／L
D．V（NaOH）> 10 mL时，c（Na＋）> c（C2O）>c（HC2O）
10．氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。、、是氢元素的3种核素，基态H原子的核外电子排布，使得H既可以形成又可以形成，还能形成、、、、等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得，如水煤气法制氢反应中，与足量反应生成和吸收131.3kJ的热量。在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如在催化剂作用下与反应可得到。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A．具有还原性，可作为氢氧燃料电池的燃料
B．氨极易溶于水，液氨可用作制冷剂
C．分子之间形成氢键，的热稳定性比的高
D．中的N原子与形成配位键，具有还原性
11．金属硫化物()催化反应，既可以除去天然气中的，又可以获得。下列说法正确的是
A．该反应的
B．该反应的平衡常数
C．题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用
D．该反应中每消耗，转移电子的数目约为
12．室温下，探究溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是
A．AB．BC．CD．D
13．二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为


在密闭容器中，、时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如题图所示。的选择性可表示为。下列说法正确的是

A．反应的焓变
B．的平衡选择性随着温度的升高而增加
C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃
D．450℃时，提高的值或增大压强，均能使平衡转化率达到X点的值
二、非选择题：共4题，共61分
14．催化剂能催化脱除烟气中的NO，反应为 。
(1)催化剂的制备。将预先制备的一定量的粉末置于80℃的水中，在搅拌下加入一定量的溶液，经蒸发、焙烧等工序得到颗粒状催化剂。在水溶液中水解为沉淀的离子方程式为 ；反应选用溶液而不选用溶液的原因是 。
(2)催化剂的应用。将一定物质的量浓度的NO、、(其余为)气体匀速通过装有催化剂的反应器，测得NO的转化率随温度的变化如题图所示。反应温度在320~360℃范围内，NO转化率随温度变化不明显的原因是 ；反应温度高于380℃，NO转化率下降，除因为进入反应器的NO被还原的量减少外，还有 (用化学方程式表示)。
(3)废催化剂的回收。回收废催化剂并制备的过程可表示为
①酸浸时，加料完成后，以一定速率搅拌反应。提高钒元素浸出率的方法还有 。
②通过萃取可分离钒和钨，在得到的钒酸中含有。已知具有八元环结构，其结构式可表示为 。
③向pH=8的溶液中加入过量的溶液，生成沉淀。已知：，加过量溶液的目的是 。
15．现代有机化学的发展，为药学的进步提供了充足的动力。化合物K(C32H39NO2)在临床上用于变应性疾病，包括儿童变应性鼻炎、成人的终年鼻炎、季节性鼻炎、枯草热和慢性荨麻疹等。其一种合成路线如下(部分反应条件已简化，忽略立体化学)：
已知：i．
ii．
iii．R-ClR-NH-R′
回答下列问题：
(1)B的化学名称是 。
(2)由D生成E涉及两步反应，第二步反应的反应类型为 ，并写出②的化学方程式 。
(3)G的分子式为 。
(4)I的结构简式为 。
(5)J中含氧官能团的名称是 。
(6)有机物M的分子组成比B(C7H6O2)多2个“CH2”，M中能与碳酸氢钠溶液反应生成无色气体且具有芳香性的同分异构体有 种(不考虑立体异构，填标号)。
a．12 b．13 c．14 d．15
其中，核磁共振氢谱显示4组峰，且峰面积比为1：1：2：6的同分异构体结构简式为 。
16．以炼锌厂的烟道灰（主要成分为ZnO，另含少量Fe2O3、CuO、SiO2、MnO等）为原料可生产草酸锌晶体（ZnC2O4⋅2H2O）
已知：常温下Ksp[Fe（OH）3]＝2.6×10-39， Ksp[Cu（OH）2]＝2.2×10-20。
请问答下列问题：
（1）为了提高“酸浸”时锌元素的浸出率，可以采取的措施有： 、 （填写2条）。
（2）“除锰”反应后，溶液的pH （填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）常温下“除铁”反应中，加入ZnCO3可调节溶液的pH，使得Fe3+和部分Cu2+被除去，当两种沉淀共存且溶液的pH＝8时，c（Cu2+）/ c（ Fe3+）＝ 。
（4）“除铜”反应的离子方程式为 。
（5）若“沉淀”过程中采用Na2C2O4代替（NH4）2C2O4生产草酸锌晶体，应该在搅拌下，将Na2C2O4溶液缓慢加入ZnCl2溶液中，如果顺序颠倒，会产生的不良后果是 。
（6）将草酸锌晶体加热分解可得到一种纳米材料。加热过程中固体残留率（剩余固体的质量/原始固体的质量×100%）随温度的变化如图所示，则A、B点固体的化学式分别为 、 。
17．二氧化硫是一种重要的化工原料，主要用于生产硫酸、亚硫酸盐等。请回答：
（1）已知是工业制硫酸的关键反应。右图为不同温度（T1、T2）下SO2的转化率随时间的变化曲线。
①T1 T2（填“>”“<”或“=”）；
该反应为 （填“放”或“吸”）热反应。
②下表为一定温度和压强下，4种投料比[n(SO2):n(O2)]分别为2:18、 4:15、 7:11和8:10时SO2的平衡转化率
ⅰ.b对应的投料比为 。
ⅱ.投料比为8:10时，平衡混合气体中SO3体积分数为 。
（2）钠碱循环法吸收硫酸厂尾气中的SO2并将其转化为硫酸的工艺如下：
①吸收池中发生反应的离子方程式是 。
②电解池的构造示意图如下：
ⅰ.在图中标示出b区的Na+和的移动方向。
ⅱ.请结合生成H2SO4的电极反应式说明c区除得到浓的硫酸外，还会得到什么物质： 。
选项
探究目的
实验方案
A
溶液中是否含有
向溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化
B
是否有还原性
向溶液中滴加几滴酸性溶液，观察溶液颜色变化
C
是否水解
向溶液中滴加2~3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化
D
能否催化分解
向溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况
投料比
a
b
c
d
SO2平衡转化率/%
97.1
96.8
95.8
90.0
参考答案：
1．C
【详解】在这些离子化合物中阳离子半径最小的是Li+，阴离子半径最大的是I-，因此阴离子和阳离子的半径之比最大的是C. LiI。错误。
2．B
【详解】A． 氧为8号元素，核内有8个质子，氧原子得到两个电子形成氧离子， ，A错误；
B．NH3为共价化合物，电子式： ，B正确；
C．硫离子是硫原子得到2个电子后形成的阴离子， ，C错误；
D．N2分子中存在叁键，电子式为 ，D错误；
故选B。
3．B
【详解】A．碳纳米管上每个碳原子采取sp2杂化，相互之间以碳碳键结合起来，所以熔点高，据图可知其碳纳米管的结构与石墨的片层结构相似，可以导电，A正确；
B．碳纳米管是一种碳单质，不是有机物，B错误；
C．碳纳米管中六元环结构与石墨烯相同，可以看做是石墨烯片层卷曲而成，C正确；
D．纳米管孔径较大，有很强的吸附作用，可以掺杂各种金属原子，体现特殊的催化活性，D正确；
综上所述答案为B。
4．A
【详解】A．漂白粉溶液吸收后产生碳酸钙沉淀和次氯酸，反应的离子方程式是，故A错误；
B．氯气通入氢氧化钠溶液反应的离子方程式：，故B正确；
C．过氧化钠溶于水制氧气离子方程式为：，故C正确；
D．氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，离子方程式为，故D正确。
答案选A。
5．A
【详解】A．无机苯是分子晶体，其熔点主要取决于分子间的作用力，A错误；
B．B原子最外层3个电子，与其它原子形成3个键，N原子最外层5个电子，与其它原子形成3个键，还剩余2个电子，故形成大键的电子全部由N原子提供，B正确；
C．无机苯与苯等电子体，分子中含有大键，故分子中B、N原子的杂化方式为sp2杂化，C正确；
D．无机苯与苯等电子体，分子中含有大键，故分子中B、N原子的杂化方式为sp2杂化，所以分子中所有原子共平面，D正确；
答案选A。
6．C
【详解】A．应该在坩埚中进行钠的燃烧实验，故A错误；
B．氨气易溶于水，不能用排水量气法测量氨气的体积，故B错误；
C．继续向上层清液中滴加BaCl2溶液，若不再生成白色沉淀，证明已沉淀完全，故C正确；
D．向容量瓶中转移液体，应该用玻璃棒引流，故D错误；
选C。
7．D
【详解】A．从儿茶素的结构可以推出分子式为 C15H14O6，A正确；
B．儿茶素分子中的苯环、羟基等都能发生取代反应，B正确；
C．该物质有酚羟基，可与FeCl3溶液发生显色反应，也能使高锰酸钾溶液褪色，C正确；
D．该物质不含酯基，不属于酯类物质，D错误；
故选D。
8．A
【详解】A．分子中每个硫原子形成2个键，有两个孤电子对，故采用杂化，A正确；
B．反应为气体分子数增大的反应，熵变大于零，B错误；
C．由方程式可知，上述反应的化学平衡常数：，C错误；
D．及时分离出H2O(g)，平衡向正反应方向移动，但是生成物浓度减小，正反应速率先不变后减小， D错误；
故选A。
9．D
【详解】草酸氢钠溶液显酸性，说明草酸氢钠的电离程度大于其水解程度。因为草酸是弱电解质，所以0.01 ml•L-1 NaHC2O4溶液中，氢离子的浓度小于0.01ml/L，A不正确；
加入氢氧化钠发生的反应为NaOH＋NaHC2O4=Na2C2O4＋H2O，二者恰好反应时，消耗氢氧化钠10ml。生成物草酸钠水解，溶液显碱性，C不正确；
如果氢氧化钠的体积小于10ml，则二者反应后，溶液就有可能显中性。根据电荷守恒c(H+)＋c(Na+)＝2c(C2O42-)+c(HC2O4-)＋c(OH－)可知，如果溶液显中性，则c(Na+)＝2c(C2O42-)+c(HC2O4-)，因此B也是不正确的。
当氢氧化钠大于10ml时，溶液中含有氢氧化钠和草酸钠两种溶质，由于草酸钠的水解以第一步水解为主，且氢氧化钠的存在会抑制其水解，因此选项D是正确的。
答案选D。
10．A
【详解】A．具有还原性，可与氧气反应，作为氢氧燃料电池的燃料，A正确；
B．液氨可用作制冷剂主要原因是液氨汽化吸热，和氨极易溶于水无关，B错误；
C．的热稳定性比的高主要原因为氧氢键的键能高于硫氢键，和分子之间形成氢键无关，C错误；
D．具有还原性在于N本身可以失电子，且中无配位键，D错误。
故选A。
【点睛】
11．C
【详解】A．左侧反应物气体计量数之和为3，右侧生成物气体计量数之和为5， ，A错误；
B．由方程形式知， ，B错误；
C．由题图知，经过步骤Ⅰ后，中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间形成了作用力，C正确；
D．由方程式知，消耗同时生成，转移，数目为，D错误；
故选C。
【点睛】
12．B
【详解】A．检验溶液中是否含有应直接向待测液中滴加KSCN溶液，向待测液中滴加氯水会将氧化为干扰实验，A错误；
B．向溶液中滴加几滴酸性溶液，若观察溶液紫色褪去，说明有还原性，B正确；
C．发生水解反应使溶液显酸性，应向溶液中滴加2~3滴石蕊试液，观察溶液颜色变化，C错误；
D．向溶液中滴加几滴溶液，若产生气泡有可能是的催化作用，D错误。
故选B。
【点睛】
13．D
【详解】A．由盖斯定律可知反应的焓变，A错误；
B．为放热反应，升高温度平衡逆向移动，的含量降低，故的平衡选择性随着温度的升高而降低，B错误；
C．由图可知温度范围约为350~400℃时二氧化碳实际转化率最高，为最佳温度范围，C错误；
D．450℃时，提高的值可提高二氧化碳的平衡转化率，增大压强反应I平衡正向移动，可提高二氧化碳的平衡转化率，均能使平衡转化率达到X点的值，D正确。
故选D。
【点睛】
14．(1) 制得的催化剂中不含Na+
(2) 在该温度范围内，催化剂活性变化不大，消耗NO的反应速率与生成NO的反应速率随温度升高而增大，对NO转化率的影响相互抵消
(3) 提高反应温度、延长浸出时间 促进充分沉淀
【详解】（1）在水溶液中水解为沉淀的离子方程式为；反应选用溶液而不选用溶液的原因是制得的催化剂中不含Na+；
（2）反应温度在320~360℃范围内，NO转化率随温度变化不明显的原因是此温度范围内，催化剂活性变化不大，消耗NO的反应速率与生成NO的反应速率随温度升高而增大，对NO转化率的影响相互抵消。反应温度高于380℃，NO转化率下降，有可能体系产生了NO，如。
（3）提高钒元素浸出率的方法还有提高反应温度、延长浸出时间，已知具有八元环结构，且V连有五根共价键，结构式可表示为 。饱和溶液中存在溶解平衡，加过量溶液有利于增加铵根离子浓度，促进平衡向析出沉淀的方向移动，提高的含量，促进充分沉淀。
【点睛】
15．(1)苯甲酸
(2) 取代反应 +HBr+H2O
(3)C4H6OCl2
(4)
(5)羟基、酮羰基
(6) c 、
【分析】
A与酸性高锰酸钾反应生成B，所以B是，B到C 发生取代反应，结合信息i可知，D的结构简式为，结合信息ii和E的结构可以看出D到E先发生还原反应生成，再发生取代反应生成E。结合F和H的结构、已知信息i可以推断出G的结构是，结合H和J的结构以及信息iii，可以推断出I的结构是。
【详解】（1）
由分析知，B的结构为，B的名称是苯甲酸。
（2）
结合信息ii和E的结构可以看出D到E先发生还原反应生成，再与HBr在加热条件下发生取代反应生成E，所以第二步反应类型是取代反应，方程式为+HBr+H2O。
（3）
由分析知，G的结构简式为，所以分子式为C4H6OCl2。
（4）
结合H和J的结构以及信息iii，可以推断出I的结构是。
（5）结合图中流程中J的结构可以看出J中含氧官能团为羟基、酮羰基。
（6）
有机物M的分子组成比B(C7H6O2)多2个“CH2”，M的分子式为C9H10O2，M中能与碳酸氢钠溶液反应生成无色气体且具有芳香性，所以M中含有苯环结构、羧基。M中含有3个支链：2个甲基、一个羧基，有6种结构。若M中含有2个支链：1个乙基，1个羧基，有邻、间、对3种结构；1个甲基、1个-CH2COOH，有邻、间、对3种结构；M中有一条支链-CH2CH2COOH,有1种结构;1个，有1种结构。所以一共有6+3+3+1+1=14种，所以选c。其中，核磁共振氢谱显示4组峰，且峰面积比为1：1：2：6的同分异构体结构简式为、。
16． 适当提高盐酸浓度 适当提高反应温度、适当加快搅拌速率、适当延长酸浸时间（填2条即可） 减小 8.5×1012 ZnS+Cu2+CuS+Zn2+ 产生Zn （OH）2杂质 ZnC2O4 ZnO
【分析】用含主要成分为ZnO，还含有少量Fe2O3，CuO，SiO2和MnO的原料制备草酸锌晶体，所以制备过程中应当想办法除去Fe，Cu，Si，Mn等杂质元素；第一步对原料进行酸浸操作，除SiO2不溶于盐酸外，其余的组分都溶解成相应的金属阳离子，这一步就将SiO2杂质去除了；接着，向酸浸后的滤液中加入过氧化氢，进行除锰操作，原料中的Mn为+2价，除锰操作获得的是+4价的锰，所以这一步骤中，Mn被氧化；接着，除铁步骤利用ZnO调节溶液pH值，将Fe3+除去；除铜步骤，加入的是ZnS，生成CuS，这一步涉及沉淀的转化反应；最后向溶液中加入草酸铵最终获得草酸锌产品。
【详解】(1)为了提高浸出率，可以想办法提高酸浸时的反应速率，或者延长酸浸时间；因此可以提高酸浓度，或者提高温度，或者充分搅拌等；
(2)除锰步骤中，过氧化氢与溶液中的Mn2+发生氧化还原反应，离子方程式为：；由于生成了H+，所以溶液的pH减小；
(3)Fe(OH)3和Cu(OH)2两种沉淀共存时，有：以及成立；所以：；
(4)除铜时加入的是ZnS，生成的是CuS，发生的反应离子方程式为：；
(5)由于草酸钠的碱性相比于草酸铵更强，所以若将ZnCl2溶液直接加入草酸钠溶液中，可能会生成Zn(OH)2杂质；
(6)假设加热的草酸锌晶体的初始质量为189g，即1ml；那么根据图象可知，A点时，固体质量剩余约为153g，失去的质量恰好是草酸锌晶体中结晶水的质量，所以A点固体的化学式为ZnC2O4；B点时，固体剩余质量约为81g，B点后质量几乎不再变化，根据质量守恒关系，B点的固体中除65g锌元素，剩余的即为16gO元素，所以B点固体的化学式为ZnO。
17． > 放热 4:15 50% ，多出的H+与反应生成SO2
【详解】（1）①影响化学反应速率的因素，升高温度，化学反应速率加快，首先达到平衡，因此T1>T2；根据勒夏特列原理，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，根据图象，升高温度SO2的转化率降低，说明正反应方向为放热反应；②i：四种投料比转化成2：18、2：、2：2：、2：，根据勒夏特列原理，增大O2的浓度，平衡向正反应方向移动，SO2的转化率增大，因此b符合投料比为4：15；ii：投料比为8：10时，SO2的转化率为90.0%，
起始： 8 10 0
变化： 8×90.0% 4×90.0% 8×90.0%
平衡：8－8×90.0% 10－4×90.0% 8×90.0%
反应后的总物质的量为8－8×90.0%＋10－4×90.0%＋8×90.0%=14.4ml，则SO3%=×100%=50%；（2）①根据流程图，以及SO2的性质，因此吸收池中发生的离子反应有SO2＋SO32－＋H2O=2HSO3－；②i：a区是阴极，阳离子放电，其电极反应式：2H＋＋2e－=H2↑，为了平衡溶液电中性，Na＋向a区移动，c区是阳极，阴离子放电，H2O＋HSO3－－2e－=SO42－＋3H＋，为了平衡电中性，HSO3－向阳极移动，因此图是：；ii：根据i的分析，，多出的H+与反应生成SO2。